某铁路项目连续梁墩顶转体施工技术研究

某铁路项目连续梁墩顶转体施工技术研究

段小伟

中铁三局集团天津建设工程有限公司 天津 300000

摘要：近年来，随着工程技术的发展，转体技术在连续梁桥的施工中得到了广泛的应用，特别是在受到严格的施工环境制约的条件下，相比悬灌法和支架现浇法，采用转体技术可以缩短施工周期，是目前比较好的方法。然而，转体技术也存在办理跨线施工手续困难、施工精度要求高、施工风险较大的情况，如何快速准确地就位，减少工程建设周期，减少工程风险，确保工程的安全与质量；已成为施工中的头等大事。对铁路转体连续梁的转体专项试验、监测措施、控制措施、限位措施设置等进行总结，为以后同类工程施工提供借鉴。

关键词：转体连续梁；转体施工；技术研究

在我国社会主义经济飞速发展的今天，我国的交通建设也是飞速发展。转体施工法因其在线路之外运行，其施工效率高，对施工桥下既有线路运行的影响小，仅在转体的时候需要封锁既有线路，且具有较高的安全性，已广泛使用。

1.工程概况

某铁路上跨迁曹铁路特大桥，全长5.5公里。共设168个墩台，与57#、58#墩处上跨既有迁曹铁路，为40+64+40连续梁桥，分别在57#、58#墩顶进行同步转体，转体最大总重量23200KN，在转体期间和转体结束后，桥底距接触网立柱顶2.7米，为了降低连续梁施工对现有线路的影响，确定了采用墩顶转体的施工工艺。也就是说，首先在迁曹铁路的平行线上进行墩身、梁体的施工，梁体浇筑后成为平衡转动结构，利用天窗点沿既有线方向逆时针旋转45度，将梁体平转到最终桥位，临时锁定，进行边跨合拢，完成了全桥的整体贯通。

2.铁路项目连续梁墩顶转体系统分析

该系统由三个主要部件构成：支撑系统、抗倾覆系统和转动牵引系统。该支承系统由上、下转盘、球铰组成，上转盘与下转盘之间设有球铰，利用球铰将上转盘与下转盘相对旋转，实现转体；防倾覆体系由结构本身和4组8个圆筒形钢管混凝土支撑腿构成；转动牵引系统由转体动力系统（1台主控台、两套2台ZLD2000型液压）、同步自动联系牵引系统、牵引索、牵引反力座组成。2台连续千斤顶、2台液压泵站和1台主控台通过高压油管和电缆线连接组成2套转体动力系统。每套连续转体千斤顶公称牵引力2000KN，由前后两台千斤顶串联组成，每台千斤顶（前、后顶）前端均配有夹持装置。

图-1转体系统构成图

3某铁路项目连续梁墩顶转体施工技术实施

3.1脱架并形成转动体系

试转体前，事先做好梁体称重工作，以保证转体作业时梁体的平衡性，不平衡时用重物对梁体进行配平，在保证上部结构混凝土悬臂的强度的前提下，必须保证其纵向预应力已经张紧。只有在这样的条件下，才可以进行旋转系统固定措施的脱开。将撑脚与下滑道之间清理干净，安装1cm厚的四氟乙烯滑板，上下转盘间防水、防尘设施拆除，拆除临时支撑固定装置，在这一阶段，应注意对转体的结构进行检查，一旦出现裂纹等异常情况，应立即采取措施，以保证转体结构的稳定。

3.2试转体

试转体以铁路安全限值计算，转动为5度的角度，由计划试转体的数据计算出转体的运行参数，包括每分钟的转动量和点动位移量，确保转体的整体操作能够符合理论的设计，从而提高转体的工作质量和效率。例如，在进行试车动作前，要确定千斤顶是否正常工作，并确定千斤顶的吨位。测量转体在1分钟和5秒下点动转体角和梁端位移的长度是否符合设计要求，转体时可以合理地控制转体的速度。另外，对于转体进度初始和末端的控制，通常采用点动控制，点动控制对于连续梁转体后的最终效果有很大的影响。点动是指在连续转体操作结束后，单次摁动操作台摁扭，此时连续梁转动的某个角度和位移长度，这些都需要在试转体时取得第一手数据。在试转体前，在上转盘上标注刻度，在下转盘上埋设刻度指针，用以监控转动角度，同时根据测量的水平弧线位移进行校准复核，并对转体结构的平稳性进行重点检查，仔细检查其是否有故障、断裂等。在转体试验中，如有不正常的状况，应马上停止，以免对以后的转体动作造成不良影响，从而保证转体工程的质量；试转完毕后，梁体不得侵入轨道边界。

3.3转体方案的制定

通过试转时对转体系统、位移系统、防倾保险系统等进行全方位的检查，并将有关的位移和转体的数据记录下来，并对其进行分析和调整，完善转体方案，以保证转体的安全、快捷；转体前先开启主控制台和2套专项牵引系统的供电，使千斤顶起动，进行调试，确认两套牵引系统同步运行，千斤顶出力满足要求。然后预紧钢绞线，以5~10 KN的力量，将钢绞线一根一根地预紧，并按对称的方法进行，反复多次，使每条钢绞线的受力都是均匀的。预紧期要注意确保钢绞线与上转台平行；无法旋转的情况下，可以通过辅助顶起式千斤顶，来克服异常的静摩阻力；转体过程中，要时常检查转子结构是否平稳，是否有故障，在反力座受力部位是否有裂纹。如果出现不正常现象，应立即停止转体，找出问题所在，并采取适当的措施进行纠正。

3.4正式转体

正式转体前，要将铁路的上下段封闭起来按要求设置防护人员，才能进行转体。鉴于工程的复杂性，本项目封闭天窗时间为150分钟；在现场负责人的命令下，梁体以1度/分的速度旋转，确保不超过设计要求，测量员观察桥墩的轴位和梁端的高度，并将其记录下来，并将其报告给现场负责人。在距离终点1米处，应将有关的测量资料报告给现场负责人，并在距离终点20公分内，每转动2 cm向主管报告。在转体梁端线距离设计中线剩余4cm时，为了避免结构的过转，采用了点动控制方式。每次点动作业时，测量员都要对中线和高程进行一次统计，如此反复，直到转体梁的轴线与设计轴线准确重合；做好临时固定，将梁体由自由转体状态转为刚性连接状态，转体托盘进行固封，转体结束；待固封强度达到100%，可以进行合拢段施工。该工程耗时60分钟，完成了对铁路上下行线路的封锁。梁的端部高度、中心线的偏差达到了设计要求。

四、混凝土连续箱梁墩顶转体施工注意事项

4.1安装球铰过程注意事项

球铰在运输到现场后，在安装前，应先用防水塑料布将球铰整个包好，并用防水塑料布将球铰的边沿与中心销轴套管口密封，防止雨水、沙尘、杂物等进入球铰工作面；在整个吊装时，要注意平顺起重，调整好位置后，轻放。在起重时，球铰与其他物体的碰撞要尽量避免，特别是球铰的球面要受到保护，不得磕碰、划伤；下转台混凝土浇筑，采用严格的振捣棒与球铰框架、滑道框架接触，并注意球铰、滑道平面位置、标高和支撑结构的变化，确保了球铰、滑道位置和标高的准确。同时，在浇注时，要注意对球铰表面和球铰套管进行保护，避免混凝土等杂质的污染，然后在球铰下浇筑混凝土，人工配合以确保下球铰下面的混凝土全部填充，并使其密实；在上球铰的安装前，要对上球铰进行保护。可将上球铰凸球表面涂上黄油，然后用防水胶布将上球铰密封，置于厚实的木板上。使用时，将球形上的球铰提起，去掉防水塑料，用纱布擦掉球形表面，并检查球形表面是否有锈蚀，如果有，可以通过酸洗或布轮的抛光来消除；上球铰安装完毕后，用宽幅胶带封好上下球铰的边缝，避免进入灰尘、杂质，在球铰旋转之前用刀刃将其切割。

4.2转体施工安全防护

在具体的转体工程中，应根据工程的实际情况，设置转体器材，精确的牵引力以及相应的安全保证系数，以保证转体的需要。在做好安全防护的前提下，首先进行预转，严格控制转体的精确度，采用点动法精确测量每一转角，确保转体梁的两边均衡，防止停转、倾斜等安全问题。在此基础上，结合有关技术指标，科学地制订了转体梁的施工方案。在转体梁的中段和转体后的合拢过程中，要采取措施对坠落危险进行严格的控制，使用吊模时，在模具周围设置保护框，在模板底部用角钢作为骨架，并在模板周围铺上竹胶板，在框架的边缘处铺上50 cm厚的竹胶板，并在内侧再铺一层防水膜，以保证密封性，防止水泥浆脱落。在封闭期，进行施工时，应首先进行各种施工准备，在到达后，立即爬上转体梁进行施工，并加强现场的安全监管和管理；在没有车辆时段施工的情况下，应首先与铁路局协调，并对施工进度进行合理的安排。

结束语

简而言之，转体梁的施工是保证上跨铁路工程质量的重要保证，是建设中不可缺少的一个关键环节。在转体梁的施工中，应注重科学的施工组织、转体梁的施工准备和转体施工的安全保护，特别是对转体梁体称重、试转体质量的监控、转体牵引控制系统的设计、转体的位置、姿态的调整等关键施工工作，确保转体梁的施工质量。

参考文献

[1]王利强.铁路转体桥连续梁转体施工技术[J].中国高新科技，2021（02）.

[2]钟勇勇，朱洪洲，陈天培.桥梁转体施工方案研究[J].绿色环保建材，2020（03）.